(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性波の伝搬方向に沿って互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、一方のバスバーから他方のバスバー側に向かって各々櫛歯状に伸び出すように形成された電極指群と、を各々備えると共に弾性波の伝搬方向に互いに離間するように圧電基板上に配置された入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極と、
これら入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極間に設けられ、弾性波の伝搬方向に沿って互いに平行となるように配置された一対のグレーティング部バスバーと、これら一対のグレーティング部バスバー間に接続されたグレーティング電極指群と、を有するグレーティング反射器と、を備え、
前記グレーティング反射器は、
波長が基本波の半分の２倍波を前記入力側ＩＤＴ電極に向かって反射させるために、前記基本波の波長をλとすると、
長さ方向における互いの中心線同士の離間距離がλ／４となり、且つ各々の幅寸法の等しい２本のグレーティング電極指が隙間領域を介して１組となって弾性波の伝搬方向に沿って設けられたダブル電極構造を備え、
このダブル電極構造がλ／２の配列間隔で配置された主反射領域と、ダブル電極構造が３／４λの配列間隔で配置された補助反射領域と、が連続して設けられていることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項２】
前記グレーティング電極指の幅寸法は、前記ダブル電極構造におけるグレーティング電極指同士の隙間寸法よりも広くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性波フィルタ。
【請求項３】
前記補助反射領域は、前記グレーティング反射器における前記入力側ＩＤＴ電極側及び前記出力側ＩＤＴ電極側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
【請求項４】
前記入力側ＩＤＴ電極の電極指、前記出力側ＩＤＴ電極の電極指及び前記グレーティング反射器のグレーティング電極指は、前記弾性波の伝搬方向に直交する方向における一方側から他方側に向かって各々の幅寸法及び離間寸法からなる配列パターンが広がるように配置されたテーパー型の電極であり、
前記グレーティング電極指の配列パターンは、前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極のうち一のＩＤＴ電極の配列パターンが当該一のＩＤＴ電極側の端部から他のＩＤＴ電極側の端部までに亘って連続して受け継がれるように配置され、
前記グレーティング反射器は、前記他のＩＤＴ電極側の端部よりも前記一のＩＤＴ電極側において、前記ダブル電極構造が配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
【請求項５】
前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極は、各々ＤＡＲＴ電極であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波フィルタ例えば（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＤＴ（ＩＤＴ：インターディジタルトランスデューサ）電極を圧電基板上に入力側電極及び出力側電極として配置したトランスバーサルタイプの弾性波フィルタ例えばＳＡＷフィルタにおいて、これら電極間における弾性波の伝搬路に電極を配置せずに自由表面としたり、あるいは入出力電極間における結合容量を小さくするためにこの伝搬路の一部に例えば角型のベタ電極をシールド電極として配置したりする場合がある。このような場合には、弾性波の伝搬速度は、入出力電極間における伝搬路と、複数の電極指が弾性波の伝搬方向に対して概略直交方向に並ぶグレーティングである各電極との間で異なっている。そのため、例えば入力側電極から出力側電極に向かって弾性波が出力される時に屈折が起こり、通過周波数帯域においてエネルギーロスが発生する場合がある。そこで、この伝搬路と各電極との間において弾性波の伝搬速度を揃えるために、当該伝搬路にグレーティング型の電極を配置する技術が知られている。
【０００３】
また、既述の入力側及び出力側のＩＤＴ電極として、一対のバスバーの一方側から他方側に向かって電極指の幅寸法及び離間寸法が広がるように、電極指群をテーパー型（スラント型）に配置する場合がある。この場合には、電極指の幅寸法及び離間寸法からなる周期単位λに対応する弾性波の伝搬路であるトラックをＴｒとすると、一方側のバスバーから他方側のバスバーに向かって、周期単位λが狭いトラックＴｒから広いトラックＴｒまで形成されていることになる。従って、各々のトラックＴｒにおける基本波の波長をλとすると、例えば特許文献１のように、入出力電極間の伝搬路に幅寸法がλ／８のライン（グレーティング電極指）をλ／８ずつ離間させて設けることによって、この伝搬路と各電極とにおける弾性波の伝搬速度がほぼ揃うことになる。そのため、弾性波の屈折の影響が低減されて、良好な周波数特性を得ることができる。
【０００４】
しかし、この特許文献１には、入出力電極として例えばＤＡＲＴ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極などの一方向性電極を用いた場合において、基本波と共に入力側電極から出力側電極に向かって伝搬する２倍波（波長が基本波の半分の弾性波）については具体的に検討されていない。  
また、特許文献２には、グレーティング型のシールド電極における電極周期を調整することによってレイリー波へのリーキー波の混入を抑える技術が記載されているが、既述の課題については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８９０１３
【特許文献２】特開２００５−２０３９９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力側ＩＤＴ電極、出力側ＩＤＴ電極及びこれら電極間に介設されたグレーティング型の電極を備えた弾性波フィルタにおいて、波長が基本波の半分である２倍波の出力側ＩＤＴ電極への伝搬を抑えることのできる弾性波フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の弾性波フィルタは、
弾性波の伝搬方向に沿って互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、一方のバスバーから他方のバスバー側に向かって各々櫛歯状に伸び出すように形成された電極指群と、を各々備えると共に弾性波の伝搬方向に互いに離間するように圧電基板上に配置された入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極と、
これら入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極間に設けられ、弾性波の伝搬方向に沿って互いに平行となるように配置された一対のグレーティング部バスバーと、これら一対のグレーティング部バスバー間に接続されたグレーティング電極指群と、を有するグレーティング反射器と、を備え、
前記グレーティング反射器は、
波長が基本波の半分の２倍波を前記入力側ＩＤＴ電極に向かって反射させるために、前記基本波の波長をλとすると、
長さ方向における互いの中心線同士の離間距離がλ／４となり、且つ各々の幅寸法の等しい２本のグレーティング電極指が隙間領域を介して１組となって弾性波の伝搬方向に沿って設けられたダブル電極構造を備え、
このダブル電極構造がλ／２の配列間隔で配置された主反射領域と、ダブル電極構造が３／４λの配列間隔で配置された補助反射領域と、が連続して設けられていることを特徴とする。
【０００８】
前記グレーティング電極指の幅寸法は、例えばＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムを基板として用いた場合には、前記ダブル電極構造におけるグレーティング電極指同士の隙間寸法よりも広くなるように形成されていることが好ましい。  
前記補助反射領域は、前記グレーティング反射器における前記入力側ＩＤＴ電極側及び前記出力側ＩＤＴ電極側の少なくとも一方または両方に配置されていることが好ましく、あるいは例えば４箇所以上に配置されていても良い。  
前記入力側ＩＤＴ電極の電極指、前記出力側ＩＤＴ電極の電極指及び前記グレーティング反射器のグレーティング電極指は、前記弾性波の伝搬方向に直交する方向における一方側から他方側に向かって各々の幅寸法及び離間寸法からなる配列パターンが広がるように配置されたテーパー型の電極であり、
前記グレーティング電極指の配列パターンは、前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極のうち一のＩＤＴ電極の配列パターンが当該一のＩＤＴ電極側の端部から他のＩＤＴ電極側の端部までに亘って連続して受け継がれるように配置され、
前記グレーティング反射器は、前記他のＩＤＴ電極側の端部よりも前記一のＩＤＴ電極側において、前記ダブル電極構造が配置されていることが好ましい。
前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極は、各々ＤＡＲＴ電極であっても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、弾性波フィルタにおいて伝搬する弾性波の基本波の波長をλとすると、長さ方向における互いの中心線同士の離間距離がλ／４となり、且つ各々の幅寸法の等しい２本のグレーティング電極指が隙間領域を介して配置されたダブル電極構造を弾性波の伝搬方向に沿って設けると共に、このダブル電極構造がλ／２の配列間隔で配置された主反射領域と、ダブル電極構造が３／４λの配列間隔で配置された補助反射領域と、を連続して設けているので、波長が基本波の半分の２倍波について前記入力側ＩＤＴ電極に向かって反射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタの一例を示す平面図である。
【図２】上述の弾性波フィルタの一部を拡大して模式的に示した平面図である。
【図３】上述の弾性波フィルタにおいて弾性波の伝搬する様子を示す模式図である。
【図４】従来の弾性波フィルタにおいて得られる特性を示す特性図である。
【図５】グレーティング反射器の有無に応じて変化する弾性波フィルタにおける特性を示す特性図である。
【図６】グレーティング反射器の有無に応じて変化する弾性波フィルタにおける特性を示す特性図である。
【図７】グレーティング反射器の有無に応じて変化する弾性波フィルタにおける特性を示す特性図である。
【図８】グレーティング電極指の幅寸法に応じて反射する２倍波の量を示す特性図である。
【図９】グレーティング反射器の有無に応じて変化する弾性波フィルタにおける特性を示す特性図である。
【図１０】グレーティング反射器における反射特性を模式的に示す模式図である。
【図１１】グレーティング反射器における反射特性をシミュレーションした結果を示す特性図である。
【図１２】グレーティング反射器の有無に応じて変化する弾性波フィルタにおける特性を示す特性図である。
【図１３】本発明の弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１４】本発明の弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態の弾性波フィルタ例えばＳＡＷフィルタについて、図１を参照して説明する。このＳＡＷフィルタは、例えばＬｉＮｂＯ3などからなる圧電基板１１のＹ−Ｚ面上（ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム）において、互いに離間して形成されたテーパー型（スラント型）の入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３を備えている。これらのＩＤＴ電極１２、１３は、後述するように、弾性波を入力側ＩＤＴ電極１２から出力側ＩＤＴ電極１３へと伝搬させるように、一方向性電極であるＤＡＲＴ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極として夫々構成されている。また、これらＩＤＴ電極１２、１３では、波長が基本波の半分であって周波数がこの基本波の約２倍の２倍波と、波長が基本波の１／３であって周波数が基本波の約３倍の３倍波と、についても基本波と同様に入力側ＩＤＴ電極１２から出力側ＩＤＴ電極１３に伝搬する。これらのＩＤＴ電極１２、１３は、例えばアルミニウムなどの金属膜により構成されている。尚、各々のＩＤＴ電極１２、１３の側方側における圧電基板１１の端部領域には、これらのＩＤＴ電極１２、１３を介して当該領域に伝搬する不要な弾性波を吸収するための図示しない吸音材（ダンパー）が形成されている。
【００１２】
入力側ＩＤＴ電極１２において、１４ａ、１４ｂは、それぞれ一方側のバスバー及び他方側のバスバーであり、互いに平行となるように、図１中夫々手前側及び奥側に形成されている。また、一方側のバスバー１４ａは接地されており、他方側のバスバー１４ｂは入力ポート２１に接続されている。図１中１５は、入力側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ａ、１４ｂの各々から対向するバスバー１４ｂ、１４ａに向かって互いに交互に櫛歯状となるように伸び出す電極指であり、２６は一方側のバスバー１４ａから他方側のバスバー１４ｂに向かって伸びる反射電極である。
【００１３】
これらの電極指１５及び反射電極２６は、バスバー１４ａ、１４ｂの各々から互いに隣り合うように形成された一対の電極指１５、１５と、これらの電極指１５に隣接するようにバスバー１４ａから伸びる反射電極２６と、が１組になって所定の配列パターン（周期単位）λで弾性波の伝搬方向に沿って周期的に繰り返されるように配置されている。そのため、この入力側ＩＤＴ電極１２では、周期単位λと同じ長さの波長の弾性波が伝搬することになる。この周期単位λと同じ波長の弾性波を基本波と呼ぶ。
【００１４】
また、電極指１５及び反射電極２６の配列パターンは、図１中奥側のバスバー１４ｂから手前側のバスバー１４ａに向かって周期単位λが大きくなるように、電極指１５及び反射電極２６の幅寸法及びこれら電極指１５、１５間及び電極指１５と反射電極２６との間の間隔寸法が徐々に広がるように形成されている。従って、弾性波の伝搬路であるトラックをＴｒとすると、弾性波の伝搬方向に対して直交方向には、奥側のバスバー１４ｂから手前側のバスバー１４ａにかけて、周期単位λが狭いＴｒ１から広いＴｒ２まで形成されていることになる。尚、図１では、電極指１５及び反射電極２６の幅寸法については、図示の簡略化のため、一定の幅として描画してある。  
【００１５】
この例では、反射電極２６の幅寸法及び隣り合う電極指１５、１５において電極指１５の中心を通る直線同士の間の寸法は、夫々３λ／８、λ／４となっている。また、電極指１５の幅寸法及び電極指１５、１５間の離間距離は、夫々λ／８となっている。
【００１６】
出力側ＩＤＴ電極１３は、入力側ＩＤＴ電極１２と同様の一方向性電極として構成されており、具体的には既述の図１に示すように、一方側のバスバー１４ｃ及び他方側のバスバー１４ｄを備えている。一方側のバスバー１４ｃは図１中手前側に配置されて出力ポート２２に接続され、他方側のバスバー１４ｄは奥側に配置されて接地されている。また、出力側ＩＤＴ電極１３は、入力側ＩＤＴ電極１２と同様に、弾性波の伝搬方向に沿って周期単位λが一定となり、また奥側のバスバー１４ｄから手前側のバスバー１４ｃに向かって周期単位λがＴｒ１からＴｒ２まで広がる配列パターンとなるように配置された電極指１５及び反射電極２６を備えている。この出力側ＩＤＴ電極１３の電極指１５及び反射電極２６の幅寸法や間隔寸法についても、既述の入力側ＩＤＴ電極１２における配列パターンと同じになるように形成されている。
【００１７】
入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３との間には、接地されたグレーティング反射器１６が例えばアルミニウムなどの金属により形成されており、このグレーティング反射器１６は、弾性波の伝搬方向に沿って平行となるように配置された一対のグレーティング部バスバー１８ａ、１８ｂを備えている。一方のグレーティング部バスバー１８ａは図１中手前側に形成され、他方のグレーティング部バスバー１８ｂは奥側に配置されている。これらのグレーティング部バスバー１８ａ、１８ｂの間には、既述の電極指１５と同様に、弾性波の伝搬方向に対して概略直交方向に伸びる複数のグレーティング電極指１７が形成されており、これらのグレーティング電極指１７は、長さ方向における一端側及び他端側が夫々グレーティング部バスバー１８ａ、１８ｂに接続されている。  
【００１８】
続いて、このグレーティング電極指１７の具体的なレイアウト及びこのようにグレーティング電極指１７を配置した理由について詳述する。このグレーティング電極指１７は、図１中奥側のグレーティング部バスバー１８ｂから手前側のバスバー１８ａに向かって、既述のトラックＴｒ１からトラックＴｒ２までの弾性波が伝搬するように、幅寸法及び離間寸法からなる配列パターンが徐々に広がるように構成されている。また、このグレーティング電極指１７の配列パターンは、出力側ＩＤＴ電極１３における電極指１５及び反射電極２６の配列パターンが出力側ＩＤＴ電極１３側から入力側ＩＤＴ電極１２に向かってそのまま延長されるように形成されており、グレーティング反射器１６と入力側ＩＤＴ電極１２との間における境界ライン２０にて当該入力側ＩＤＴ電極１２における配列パターンと接続されている。即ち、グレーティング電極指１７は、長さ方向における互いの中心線同士の離間距離がλ／４（またはλ／２）となり、またＩＤＴ電極１３におけるグレーティング反射器１６に近接する電極指１５と、当該電極指１５に隣接するグレーティング電極指１７と、の間の隙間寸法が夫々λ／８となっている。そして、このグレーティング電極指１７の配列パターンは、入力側ＩＤＴ電極１２との間にバスバー１８ａ、１８ｂ間に亘って幅寸法がλ／８の隙間領域が形成されるように、境界ライン２０において切り欠かれた状態となっている。そのため、後述のダブル電極構造３１は、この境界ライン２０において２本のグレーティング電極指１７、１７が１組とならずに、グレーティング電極指１７がやむを得ずに１本だけ配置されたレイアウトとなっている領域（トラックＴｒ）が形成されている。
【００１９】
ここで、グレーティング電極指１７のレイアウト及びグレーティング反射器１６において伝搬する弾性波の特性について、説明を簡略化するために、始めにトラックＴｒ１からＴｒ２までにおけるある一つのトラックＴｒ具体的には図１中手前側のグレーティング部バスバー１８ａに近接する領域におけるトラックＴｒに着目して、図２を参照して説明する。従って、このグレーティング反射器１６では、この図２において当該トラックＴｒを例に説明する特性とほぼ同じ特性を持つ弾性波が、既述のトラックＴｒ１からＴｒ２までに亘って伝搬することになる。尚、図１及び図２では、グレーティング電極指１７の本数について簡略化して描画している。
【００２０】
グレーティング電極指１７は、図２に模式的に示すように、長さ方向における互いの中心線同士の離間距離がλ／４となるように、２本のグレーティング電極指１７、１７が一組となって複数箇所に配置されている。これらの互いに隣接する２本のグレーティング電極指１７、１７の組をダブル電極構造３１と呼ぶと、この例ではダブル電極構造３１におけるグレーティング電極指１７、１７間の隙間寸法は、例えば３／４０λとなっている。また、ダブル電極構造３１における各々のグレーティング電極指１７、１７の幅寸法は、互いに等しくなっており、この例では各々７／４０λとなっている。従って、グレーティング電極指１７の幅寸法及び隙間寸法を夫々Ｌ（ライン）及びＳ（スペース）とすると、一つのグレーティング電極指１７におけるライン及びスペースに対するラインの比であるライン占有率η（＝Ｌ／（Ｌ＋Ｓ））は、この例では０．７になっている。
【００２１】
ここで、互いに隣接するダブル電極構造３１、３１の配列周期、即ち例えば図２中各々のダブル電極構造３１、３１における左側のグレーティング電極指１７、１７の左側の縁同士の間の距離を配列間隔と呼ぶと、グレーティング反射器１６には、このダブル電極構造３１がλ／２の配列間隔で連続的に複数配置された主反射領域３２が中央部側に形成されている。従って、この主反射領域３２では、偶数本のグレーティング電極指１７が３／４０λの隙間領域を介して配置されていることになる。
【００２２】
また、弾性波の伝搬方向における主反射領域３２の両側には、当該主反射領域３２の端部におけるダブル電極構造３１との間の配列間隔が各々３／４λとなるように、各々ダブル電極構造３１、３１が配置されて補助反射領域３３、３３を形成している。これらの各領域３２、３３間の隙間寸法は、例えば１３／４０λとなっている。従って、このグレーティング反射器１６は、この例では補助反射領域３３が２箇所に配置されているので、弾性波の伝搬方向に沿って偶数本のグレーティング電極指１７を３／４０λの隙間領域を介して配置すると共に、任意の位置この例では当該グレーティング反射器１６の右側及び左側から夫々３本目（図２参照）のグレーティング電極指１７、１７を取り除いて２つの領域３２、３３の境界としたレイアウトを採っていると言える。尚、図２において、上側には既述のように、１つのトラックＴｒにおける弾性波フィルタを模式的に示しており、この図２の下側には入力側ＩＤＴ電極１２における右側の領域及びグレーティング反射器１６における左側の領域の一部（図２中上側の一点鎖線で囲んだ領域）を拡大して示している。
【００２３】
続いて、グレーティング反射器１６においてこのようにグレーティング電極指１７を配置した理由について、図３を参照して説明する。先ず、このフィルタにおいて発生する弾性波について説明する。  
既述のように、一方向性電極であるＤＡＲＴ電極では、基本波と共に２倍波及び３倍波についても励振され、入力側ＩＤＴ電極１２から出力側ＩＤＴ電極１３に伝搬して出力ポート２２に受信されてしまう。このＤＡＲＴ電極を用いた場合に出力ポート２２から受信される周波数特性について、基本波の中心周波数を１４０ＭＨｚに設定すると共にＩＤＴ電極１２、１３間に既述のグレーティング反射器１６に代えてシールド電極として板状のベタ電極を配置した場合に得られる特性を図４に示す。この図４から分かるように、基本波の中心周波数の１４０ＭＨｚのほぼ２倍及び３倍の位置に２倍波及び３倍波が不要波として現れている。
【００２４】
ここで、ＩＤＴ電極１２、１３において基本波（波長λ）が発生している様子を図３（ａ）に模式的に示す。そして、この基本波の振幅が正の領域では電極（電極指１５、１５、反射電極２６）において「＋」の電荷が発生し、弾性波の振幅が負の領域では当該電極で「−」の電荷が発生している場合を考えると、一つの周期単位λの範囲内では、これら電極で発生する電荷の総量が零にならないことが分かる。従って、これらの電極で励振された各々の基本波は、互いに打ち消し合わずに例えば入力側ＩＤＴ電極１２から出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していく。尚、弾性波は、実際には各電極間の交差領域にて励振されるが、ここでは説明を簡略化するため、これらの電極にて励振されるものとして記載している。
【００２５】
一方、２倍波の波長をλ２（λ２＝λ／２）とすると、図３（ｂ）に示すように、この２倍波についても一つの周期内において電荷の総量が零にならないので、同様に出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していく。３倍波についても同様である。このように、基本波と共に２倍波や３倍波が伝搬していくのは、ＤＡＲＴ電極などの一方向性電極に特有の現象である。
【００２６】
この時、３倍波は、通常であれば２倍波よりも励振効率が小さく、マッチング回路によって減衰する場合が多い。更に、この３倍波では、波長比膜厚が基本波の３倍となるため、グレーティング電極指１７の各々における反射量が基本波や２倍波よりも大きい。そのため３倍波については問題とならないことが多いが、２倍波については不要波として減衰特性を劣化させる場合がある。そこで、この２倍波について減衰量を多く取ることができるグレーティング電極指１７のレイアウトについて、以下のように検討した。
【００２７】
先ず、ダブル電極構造３１におけるグレーティング電極指１７の幅寸法及び離間寸法について、ＩＤＴ電極１２、１３における電極指１５と同様の寸法（グレーティング電極指１７の幅寸法：λ／８、グレーティング電極指１７、１７間の離間寸法：λ／８）に設定する（ライン占有率η（Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）＝０．５））と共に、２倍波及び３倍波がどのように伝搬するか検討した。その結果、基本波については、図５に実線で示すように、グレーティング反射器１６に代えて板状のベタ電極を形成した場合（図５中点線）よりも、回折及び屈折の影響が軽減されて、この基本波における通過周波数帯域のエネルギーロス及びリップルが小さくなり、回折効果により劣化していた高域側の減衰傾度（減衰特性）が改善されていた。尚、この図５（ｂ）は、同図（ａ）の一部を拡大して示したものである。
【００２８】
一方、２倍波及び３倍波については、図６に示すように、ＩＤＴ電極１２、１３間にベタ電極を形成した場合よりも、減衰量が平均５ｄＢ程度増えている（入力側ＩＤＴ電極１２側への反射量が多い）ことが分かった。この理由について検討するため、既述の図３に示したように、１つのトラックＴｒについてシミュレーションを行った。その結果、図７に示すように、グレーティング反射器１６を設けずにベタ電極を配置した場合に比べて、ダブル電極構造３１による反射のストップバンド特性により、２倍波のメインローブにおける応答が欠ける（減衰量が多くなる）ことが分かった。尚、図６（ｂ）は、同図（ａ）の一部を拡大して示したものである。
【００２９】
即ち、図３（ｃ）に示すように、グレーティング反射器１６では、グレーティング電極指１７の間隔がλ／４に設定されており、また隣接する２本のグレーティング電極指１７、１７の幅寸法が互いに等しくなっている。そのため、基本波については、互いに隣り合うグレーティング電極指１７、１７において反射する波長の差がλ／２（＝λ／４＋λ／４）となって逆相となり、またこれら反射波の振幅強度が等しくなるので、これらグレーティング電極指１７、１７同士の間における反射係数が等しくなり、従ってこれら反射波が互いに打ち消し合って見かけ上反射が起こらないことになる。
【００３０】
一方、２倍波については、同図（ｄ）に示すように、互いに隣り合うグレーティング電極指１７、１７において反射する波長の差がλ２（λ２：２倍波の波長、λ２＝λ／２）となる。そのため、この２倍波から見ると、当該２倍波の波長の半分の周期でグレーティング電極指１７が１本配置された正規型となるため、互いに隣接するグレーティング電極指１７、１７で各々発生する反射波同士が互いに同相となって増幅し合って入力側ＩＤＴ電極１２へと反射して、出力側ＩＤＴ電極１３への伝搬が抑えられることになる。従って、グレーティング反射器１６を設けることにより、既述の図６のように、基本波については出力側ＩＤＴ電極１３への伝搬を妨げずに、２倍波及び３倍波については反射が生じて出力ポート２２への伝達が抑えられることが分かる。
【００３１】
この時の２倍波のメインローブの減少量は５．５ｄＢ程度となっており、図６と同程度の結果となっていた。尚、既述の各シミュレーションにおけるＩＤＴ電極１２、１３の互いに交差する電極指１５、１５間の寸法（開口長）については適度なインピーダンスとなるように設定しており、また同ＩＤＴ電極１２、１３の励振及び反射についても間引き重み付けを行っている。以下のシミュレーションについても同様である。また、この図３は、弾性波フィルタを側方側から見た側面を模式的に示している。
【００３２】
そこで、このグレーティング反射器１６における２倍波の反射量を多くすることにより、既述の図６よりも優れた特性のフィルタが得られると考えられる。そのため、続いてグレーティング電極指１７の幅寸法を変えることによって２倍波の反射量がどのように変化するか確認した。ここで、グレーティング電極指１７の幅寸法を変えるにあたって、基本波については入力側ＩＤＴ電極１２側に反射しないようにするために、１つのダブル電極構造３１におけるグレーティング電極指１７、１７間の離間距離をλ／４に保つと共に、グレーティング電極指１７、１７間の隙間寸法が短くなるように、既述のライン占有率η（Ｌ／（Ｌ＋Ｓ））を変化させてシミュレーションを行った。この結果を２倍波の反射率κ’１２（κ’１２：モード間結合係数）として図８に示す。この図８から、ライン占有率ηを増加させることにより、即ちグレーティング電極指１７の幅寸法を太くしていくことにより、２倍波の反射率（反射量）が増加していくことが分かる。
【００３３】
そこで、図３（ｅ）に示すように、ライン占有率ηを例えば０．９とした場合（既述の主反射領域３２がグレーティング反射器１６の全体に配置されている場合）について、既述の図７と同様に１つのトラックＴｒについてシミュレーションを行ったところ、図９に示すように、反射のストップバンド幅が広がり、２倍波のメインローブが大きく欠けて減衰量が増加していた。そのため、トラックＴｒ１からＴｒ２に亘ってこの幅寸法のグレーティング電極指１７を並べることにより、グレーティング反射器１６に代えてベタ電極を配置した場合と比較して、２倍波のピークレベルが１０ｄＢ程度減少すると考えられる。
【００３４】
しかし、この図９のグラフでは、２倍波のメインローブのピークレベルが大きく減少しているが、当該メインローブの両端に角状のピークが残っており、フラットな特性が得られていない。そこで、本発明では、この角状のピークについても減少させるために、ライン占有率ηが０．９に近づく程度この例では０．７となるようにグレーティング電極指１７を配置すると共に、ダブル電極構造３１をλ／２の配列間隔で並べた主反射領域３２に加えて、このダブル電極構造３１を３／４λの配列間隔で配列した補助反射領域３３を設けている。
【００３５】
即ち、補助反射領域３３を配置することによって、図３（ｆ）に示すように、例えば入力側ＩＤＴ電極１２における任意の電極指１５から見た時に、各々の領域３２、３３から反射する２倍波は、互いの位相が１８０°異なり、反射係数が逆相となる。いわば、補助反射領域３３を設けることによって、図１０に示す２倍波の反射特性について重み付けを行っていると言える。そのため、このような反射特性の重み付けを行った補助反射領域３３をグレーティング反射器１６に配置することによって、図１２に示すように、２倍波のメインローブについて、角状のピークがほぼフラットになり、ベタ電極を配置した場合よりも１５ｄＢ以上低減できる。図１１には、この図１０に示した反射特性についてシミュレーションを行った結果を示す。この図１１中横軸には周波数、縦軸にはグレーティング反射器１６の（機械的）反射特性をリターンロスとして示しており、リターンロスが０ｄＢとは、全反射して入力側ＩＤＴ電極１２に弾性波が全て戻ってくることを意味している。また、この図１１では、ダブル電極構造３１を全てλ／２の配列間隔で配置した特性を実線で示し、このλ／２の配列間隔のダブル電極構造３１に３／４λの配列間隔のダブル電極構造３１を混在させた場合の特性を点線で示している。この図１１から、３／４λの配列間隔のダブル電極構造３１をλ／２の配列間隔のダブル電極構造３１と共に配置することにより、λ／２の配列間隔だけのダブル電極構造３１を配置した場合に比べて、ピークの反射率が若干減少しているが、メインローブの幅が広がり、入力側ＩＤＴ電極１２に反射する周波数の範囲が広くなっていることが分かる。  
また、以上において説明した２倍波と同様に、３倍波についても反射によって出力側ＩＤＴ電極１３への伝搬が抑えられることになる。
【００３６】
続いて、以上において説明したトラックＴｒとほぼ同様のレイアウトでＴｒ１からＴｒ２までに亘ってグレーティング電極指１７が配置されたフィルタ全体の構成及び特性について説明する。このトラックＴｒよりも奥側のバスバー１４ｂに近接する領域では、図１に示すように、既述の補助反射領域３３、主反射領域３２及び補助反射領域３３に加えて、これら各領域３２、３３に左側（入力側ＩＤＴ電極１２側）から隣接するように、主反射領域３２が同様のレイアウトで配置されている。即ち、補助反射領域３３における入力側ＩＤＴ電極１２側のグレーティング電極指１７との間の配列間隔が３／４λとなるように、ダブル電極構造３１が複数配置された主反射領域３２が形成されている。そして、境界ライン２０において、入力側ＩＤＴ電極１２との間に幅寸法がλ／８の隙間領域が形成されるように、奥側のグレーティング部バスバー１８ｂから伸びるグレーティング電極指１７の先端部が切り欠かれている。
【００３７】
そのため、既述のように、各ダブル電極構造３１は、この境界ライン２０において２本のグレーティング電極指１７、１７が１組とならずに、グレーティング電極指１７がやむを得ずに１本だけ配置されたレイアウトとなっている領域（トラックＴｒ）が形成されていることになる。言い換えると、グレーティング反射器１６は、境界ライン２０よりも出力側ＩＤＴ電極１３側において、詳しくは境界ライン２０よりもλ／２程度図１中右側に離れた位置から出力側ＩＤＴ電極１３側において、ダブル電極構造３１が形成されていることになる。従って、当該トラックＴｒでは境界ライン２０において基本波の反射波同士が打ち消し合わずに、入力側ＩＤＴ電極１２に向かって僅かに反射する場合がある。しかし、グレーティング反射器１６の内部ではダブル電極構造３１が複数箇所に配置されているので、基本波はこの境界ライン２０を越えて出力側ＩＤＴ電極１３側に向かう時には反射が抑えられるため、ほぼ全量のエネルギーが出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していく。そのため、このフィルタでは、トラックＴｒ１からＴｒ２までに亘って、基本波については入力側ＩＤＴ電極１２への反射が抑えられると共に、２倍波については出力側ＩＤＴ電極１３への伝搬が抑制される。
【００３８】
上述の実施の形態によれば、基本波の波長をλとすると、長さ方向における互いの中心線同士の離間距離がλ／４となり、且つ各々の幅寸法の等しい２本のグレーティング電極指１７が隙間領域を介して配置されたダブル電極構造３１を用いて、このダブル電極構造３１がλ／２の配列間隔で配置された主反射領域３２と、ダブル電極構造３１が３／４λの配列間隔で配置された補助反射領域３３と、を連続して設けている。そのため、基本波については入力側ＩＤＴ電極１２への反射を抑えて前記入力側ＩＤＴ電極１２から前記出力側ＩＤＴ電極１３に伝搬させると共に、２倍波については前記入力側ＩＤＴ電極１２に向かって反射させることができる。従って、２倍波などの高調波成分の低減された良好なフィルタ特性を得ることができる。  
この時、２倍波などの高調波成分の伝搬を抑えるにあたって、各ＩＤＴ電極１２、１３との間の弾性波の伝搬速度を揃えるために従来から用いられているグレーティング反射器１６を利用しているので、例えばフィルタの大型化や製造コストの増大を抑えることができる。
【００３９】
また、補助反射領域３３をグレーティング反射器１６の概略両側に設けているので、既述のように２倍波のメインローブのピーク形状がフラットとなるようにグレーティング反射器１６における反射特性に対して重み付けすることができる。更に、グレーティング電極指１７の幅寸法を太くして既述のライン占有率ηを大きくしているので、高調波成分をより一層低減することができる。  
また、ＩＤＴ電極１２、１３間にグレーティング反射器１６を配置しているので、フィルタにおける弾性波の伝搬速度を揃えることができる。そのため、弾性波の回折や屈折の影響を抑えて、通過周波数帯域におけるエネルギーロス及びリップルを改善することができ、高域側の減衰傾度（減衰特性）について良好な特性が得られる。更に、ＩＤＴ電極１２、１３及びグレーティング反射器１６において、周期単位λの接続部が境界ライン２０だけになるように各電極指１５及びグレーティング電極指１７を配置しているので、基本波については回折、屈折及び反射を抑えることができる。更にまた、このライン２０を入力側ＩＤＴ電極１２とグレーティング反射器１６との間に設けているので、グレーティング電極指１７のレイアウトを設計しやすいというメリットがある。
【００４０】
既述の例では、主反射領域３２の両側に補助反射領域３３、３３を配置したが、生成する２倍波のメインローブのピーク形状に応じて位置を調整して例えばグレーティング反射器１６の中央位置に補助反射領域３３を設けても良い。更に、この補助反射領域３３としては、３／４λの配列間隔で配置したが、例えば圧電基板１１の材質、この圧電基板１１上における弾性波の伝搬方位、各ＩＤＴ電極１２、１３及びグレーティング反射器１６の構成材料や厚さ寸法、電極指１５及びグレーティング電極指１７の幅寸法及び端部の形状などに応じて、発生する２倍波のメインローブのピーク形状が例えば平坦になるように、例えば３／４λ×±５％の範囲で各々ずらして配置しても良い。また、主反射領域３２についても同様の範囲でλ／２の配列間隔からずらして配置しても良い。また、既述のライン占有率ηについては、各々のダブル電極構造３１毎に個別に設定しても良い。
【００４１】
ここで、例えばグレーティング電極指１７の配列パターンについて、入力側ＩＤＴ電極１２に近接する領域については当該入力側ＩＤＴ電極１２の配列パターンが連続して受け継がれるように配置すると共に、出力側ＩＤＴ電極１３に近接する領域については当該出力側ＩＤＴ電極１３の配列パターンが連続して受け継がれるように配置して、既述のライン２０を例えばグレーティング反射器１６の中央位置に形成した場合には、ライン２０の右側領域及び左側領域にて夫々入力側ＩＤＴ電極１２に向かって反射する２倍波が互いに打ち消し合ってしまう場合がある。そこで、このライン２０については、入力側ＩＤＴ電極１２とグレーティング反射器１６との間あるいはグレーティング反射器１６と出力側ＩＤＴ電極１３との間に形成されるように配置される。従って、ダブル電極構造３１において２本のグレーティング電極指１７、１７が１組とならずにやむを得ずに１本だけ配置されたレイアウトを採る領域は、グレーティング反射器１６と入力側ＩＤＴ電極１２との間あるいはグレーティング反射器１６と出力側ＩＤＴ電極１３との間ということになる。
【００４２】
また、各ＩＤＴ電極１２、１３とグレーティング反射器１６との間の離間寸法をλ／８に設定すると共に、電極指１５及びグレーティング電極指１７の夫々の配列パターンが連続して引き継がれるようにこれらＩＤＴ電極１２、１３及びグレーティング反射器１６を配置したが、当該離間寸法を例えばλ／８以上に設定しても良い。その場合であっても、ダブル電極構造３１により基本波の入力側ＩＤＴ電極１２への反射が抑えられ、２倍波については出力側ＩＤＴ電極１３への伝搬が抑えられる。従って、既述のダブル電極構造３１において２本のグレーティング電極指１７、１７が１組とならずにやむを得ずに１本だけ配置されたレイアウトを採る領域において、図１３に示すように、例えば奥側のグレーティング部バスバー１８ｂから伸びるグレーティング電極指１７の先端部が境界ライン２０に沿って切り欠かれた部位におけるダブル電極構造３１を取り除くことにより、いわば全てのトラックＴｒ１〜Ｔｒ２に亘ってダブル電極構造３１だけが配置されるようにしても良い。
【００４３】
また、既述の例では、ある一つのトラックＴｒについて２倍波のメインローブのピークがほぼフラットとなるようにグレーティング反射器１６を形成したが、各トラックＴｒの特性を合成した周波数特性が良好となるようにグレーティング反射器１６やＩＤＴ電極１２、１３の配置を最適化しても良い。更に、グレーティング電極指１７の幅寸法をダブル電極構造３１におけるグレーティング電極指１７、１７間の隙間寸法よりも広く形成したが、このグレーティング電極指１７の幅寸法については、圧電基板１１の材質、切断方位、グレーティング電極指１７の材質に応じて、２倍波の反射量が多くなるように種々設定しても良い。
【００４４】
ＩＤＴ電極１２、１３としては、電極指１５について重み付けを行っても良い。更に、既述の例では、弾性波の伝搬方向における入力側ＩＤＴ電極１２の中央位置と、弾性波の伝搬方向における出力側ＩＤＴ電極１３の中央位置と、の間の離間寸法を各トラックＴｒにおいて等しく設定して、各ＩＤＴ電極１２、１３における電極指１５の本数が各トラックＴｒにおいて異なるようにしたが、例えば図１４に示すように、各々のＩＤＴ電極１２、１３における電極指１５の本数を各トラックＴｒにおいて等しくするために、弾性波の伝搬方向における入力側ＩＤＴ電極１２の中央位置と、弾性波の伝搬方向における出力側ＩＤＴ電極１３の中央位置と、の間の離間寸法が各トラックＴｒにおいて異なるようにしても良い。尚、この例においても、既述の図１と同様に各ＩＤＴ電極１２、１３及びグレーティング反射器１６はテーパー型に形成されているが、図１４では簡略化して描画している。また、この図１４では電極指１５を曲線的に描画しているが、電極指１５を直線状とするか曲線状とするかは設計上の調整の問題であり、一般的（例えば既述の図１のＩＤＴ電極１２、１３）には僅かに曲線状に形成される。  
【００４５】
更に、電極指１５をテーパー状に配置せずに、あるトラックの弾性波が伝搬するように、既述の図２のようにバスバー１４に対して各々の電極指１５を直交させても良い。更にまた、ＩＤＴ電極１２、１３としては、ＤＡＲＴ電極以外にも、基本波と共に２倍波の伝搬する電極例えばＥＷＣ−ＳＰＵＤＴ（Ｅｌｅｃｔｌｏｄｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ−ＳＰＵＤＴ）電極であっても良いし、このような２倍波の伝搬する電極をこれらＩＤＴ電極１２、１３のうち少なくとも入力側ＩＤＴ電極１２だけに設けても良い。  
【符号の説明】
【００４６】
１１  圧電基板
１２  入力側ＩＤＴ電極
１３  出力側ＩＤＴ電極
１６  グレーティング反射器
１７  グレーティング電極指
３１  ダブル電極構造
３２  主反射領域
３３  補助反射領域
【図１】
0005531704.tif 000002
【図２】
0005531704.tif 000003
【図３】
0005531704.tif 000004
【図４】
0005531704.tif 000005
【図５】
0005531704.tif 000006
【図６】
0005531704.tif 000007
【図７】
0005531704.tif 000008
【図８】
0005531704.tif 000009
【図９】
0005531704.tif 000010
【図１０】
0005531704.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005531704.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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